专题2 微点突破(2) 逆境对农作物的影响-【步步高】2024年高考生物大二轮专题复习与增分策略（新高考，浙江专用）

逆境对农作物的影响 逆境亦称为环境胁迫，是对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。逆境问题主要涉及环境条件对植物细胞代谢的影响，主要考查角度及原理分析如下： 角度 影响原理 主要表现 光胁迫 主要指不合乎植物生长需求的光强度和光照条件，通过影响光反应来影响农作物的光合作用 影响植物叶绿素的合成；对类囊体膜造成损伤 CO2胁迫 CO2作为光合作用的反应物，CO2浓度低于CO2补偿点会通过影响碳反应影响光合作用强度 CO2不足导致碳反应速率下降 温度胁迫 低温逆境和高温逆境，主要通过影响酶的活性和气孔开放程度来影响细胞代谢 叶绿体的结构遭到破坏和酶的活性受到抑制；引起气孔关闭，影响CO2的吸收 水胁迫 水胁迫包括干旱和水淹两种情况。干旱时气孔导度降低，影响CO2吸收而影响碳反应，进而影响光合作用；农作物被水淹时，根细胞进行厌氧呼吸产生乙醇，对细胞造成毒害 盐胁迫 矿质营养和盐分对光合作用的影响主要包括：①影响叶绿体中物质和结构的形成，如叶绿素(Mg)；②盐胁迫影响根系吸水，进而会影响气孔的开放程度；③重金属盐会影响叶绿素的合成和光合作用有关酶的活性 1．现以盐芥与拟南芥为材料，研究盐胁迫对两种植物光合作用的影响。实验中将两种植物置于含有不同浓度NaCl的培养液中培养，分别测得叶片叶绿素a/叶绿素b的值和气孔导度(气孔张开程度)，结果如图。下列叙述错误的是(　　) 注：叶绿素a/叶绿素b的值可以反映叶绿体中类囊体的折叠程度，其比值越低，类囊体堆叠程度越低、排列松散，类囊体膜的稳定性也越差。 A．据图可知，盐芥对高盐环境的耐受性较高 B．相较于NaCl浓度为50 mmol/L时，在100 mmol/L时拟南芥体内的脱落酸含量可能更高 C．NaCl浓度从100 mmol/L升到300 mmol/L，拟南芥光合速率下降的原因最可能是气孔导度下降 D．NaCl浓度从0升到100 mmol/L，盐芥光合速率下降的原因最可能是CO2供应不足 答案　D 解析　与拟南芥相比，盐芥随着NaCl浓度的增加，其叶绿素a/叶绿素b的值和气孔导度都较高，因此盐芥对高盐环境的耐受性较高，A正确；相较于NaCl浓度为50 mmol/L时，在100 mmol/L时拟南芥的叶绿素a/叶绿素 b的值和气孔导度都较低，光合作用减弱，脱落酸含量可能更高，B正确；由图示可知，NaCl浓度从100 mmol/L升到300 mmol/L，拟南芥的叶绿素a/叶绿素b的值基本不变，而气孔导度不断下降，说明光合速率下降的原因最可能是气孔导度下降，C正确；由图示可知，NaCl浓度从0升到100 mmol/L，盐芥的气孔导度增加，而其叶绿素a/叶绿素b的值下降，因此光合速率下降的原因最可能是类囊体膜的稳定性变差，影响光反应，D错误。 2．(2023·绍兴高三二模)下列是人们对植物生理进行的相关研究。 研究一：在长期进化过程中，农作物对各种胁迫具有了一定的应激反应。科研工作者研究了干旱、冷害等胁迫对玉米幼苗代谢活动的影响，对胁迫期和恢复期的相关指标进行了测量，结果如图1所示。 请分析回答相关问题： (1)图1的实验设计中，对照组玉米处理条件是________________，据图1分析，对玉米幼苗进行胁迫处理后，胁迫处理为________时，不利于净光合速率的恢复。 (2)图1结果所示，胁迫期D&C组净光合速率小于C组，而恢复期D&C组净光合速率明显大于C组，说明___________________________________________。 (3)玉米叶肉细胞中由p基因编码的P蛋白是一种水通道蛋白。在干旱胁迫下，该蛋白对水分的吸收具有重要的调节功能。研究过程中，科研工作者得到叶绿体膜上P蛋白超量表达的突变株系M。已知该蛋白的超量表达还能促进CO2的吸收。 ①玉米叶肉细胞中，水分通过P蛋白与叶肉细胞吸收CO2属于两种不同的运输方式，这两种运输方式的区别是_______________________________________________。 ②正常种植条件下，野生型玉米和突变株系M的气孔开放程度相当，但突变株系M的光合效率更高。超量表达的P蛋白能提高光合效率的原因是_______________________________ _______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 研究二：在可以调节温度的温室里栽培番茄，以研究昼夜温差对番茄生长的影响，实验结果如图2所示。曲线A是根据番茄植株在日温为26 ℃，夜温如横坐标所示的温度范围内测定的数据绘制的。曲线B是根据番茄植株在昼夜恒温的情况下，如横坐标所示的温度范围内测定的数据绘制的。 (4)两种处理方法将夜间温度均设置为5 ℃时，曲线A反映出的茎的生长速度比曲线B反映出的要快，原因是_______________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)日温26 ℃、夜温25 ℃一定是番茄植株生长的最适温度组合吗？请作出判断，并给出理由： ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)适宜的温度和水分　冷害(或C)　(2)干旱能够明显缓解冷害胁迫对玉米光合作用(和生长)等造成的损伤　(3)①是否需要载体蛋白的参与　②叶绿体膜上超量表达的P蛋白能增加叶绿体中的水分，有利于光反应的进行；也能促进CO2的吸收，有利于碳反应的进行，从而提高了光合效率　(4)夜温相同，夜间植物进行细胞呼吸消耗的有机物量相同；在相同夜温时，A曲线比B曲线的日温高，有利于植物进行光合作用积累有机物，有利于茎的生长　(5)不一定；没有进行其他日温和夜温条件下番茄茎生长速度的相关实验 解析　(1)相对冷害和干旱而言，对照组处理为适宜温度和水分，据图可知，在恢复期，干旱处理的植物、干旱＋冷害处理的植物的净光合速率均有明显的恢复，冷害处理的植物净光合速率不能恢复，即胁迫处理为冷害(或C)时，不利于净光合速率的恢复。(2)胁迫期D&C组净光合速率小于C组，而恢复期D&C组净光合速率明显大于C组，说明通过干旱处理，可缓解冷害胁迫对玉米光合作用的危害。(3)①玉米叶肉细胞中，水分通过Р蛋白属于易化扩散，而叶肉细胞吸收CO2属于扩散，这两种运输方式的区别为是否需要水通道蛋白(载体蛋白)的参与。②水是光反应的原料，而CO2是碳反应的原料，分析题意可知，叶绿体膜上超量表达的Р蛋白能增加叶绿体中的水分，有利于光反应的进行，也能促进CO2的吸收，有利于碳反应的进行，从而提高了光合效率。(4)分析题图可知，夜温相同，夜间植物进行细胞呼吸消耗的有机物量相同，当夜间温度为5 ℃时，A曲线的日温高，积累的有机物多，而B曲线的日温低，不利于光合作用的进行，积累的有机物少，因此，曲线A反映出的茎的生长速度比曲线B反映出的要快。 学科网（北京）股份有限公司 $$